A Multi‐Scale Structural Engineering Strategy for High‐Performance MXene Hydrogel Supercapacitor Electrode

超级电容器 电解质 材料科学 MXenes公司 电极 电化学 纳米技术 制作 化学工程 电容 储能 化学 量子力学 医学 物理 工程类 病理 物理化学 功率(物理) 替代医学
作者
Xianwu Huang,Jiahui Huang,Dong Yang,Peiyi Wu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:8 (18) 被引量:186
标识
DOI:10.1002/advs.202101664
摘要

Abstract MXenes as an emerging two‐dimensional (2D) material have attracted tremendous interest in electrochemical energy‐storage systems such as supercapacitors. Nevertheless, 2D MXene flakes intrinsically tend to lie flat on the substrate when self‐assembling as electrodes, leading to the highly tortuous ion pathways orthogonal to the current collector and hindering ion accessibility. Herein, a facile strategy toward multi‐scale structural engineering is proposed to fabricate high‐performance MXene hydrogel supercapacitor electrodes. By unidirectional freezing of the MXene slurry followed by a designed thawing process in the sulfuric acid electrolyte, the hydrogel electrode is endowed with a three‐dimensional (3D) open macrostructure impregnated with sufficient electrolyte and H + ‐intercalated microstructure, which provide abundant active sites for ion storage. Meanwhile, the ordered channels bring through‐electrode ion and electron transportation pathways that facilitate electrolyte infiltration and mass exchange between electrolyte and electrode. Furthermore, this strategy can also be extended to the fabrication of a 3D‐printed all‐MXene micro‐supercapacitor (MSC), delivering an ultrahigh areal capacitance of 2.0 F cm –2 at 1.2 mA cm –2 and retaining 1.2 F cm –2 at 60 mA cm –2 together with record‐high energy density (0.1 mWh cm –2 at 0.38 mW cm –2 ).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
情怀应助xiaohong采纳,获得10
1秒前
瓜瓜发布了新的文献求助10
1秒前
HHD发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
NexusExplorer应助年年采纳,获得10
3秒前
心灵美的雁荷完成签到,获得积分10
3秒前
隐形曼青应助remimazolam采纳,获得10
3秒前
4秒前
cc发布了新的文献求助10
4秒前
非烟完成签到,获得积分10
4秒前
cjch2025发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
阔达采白完成签到,获得积分10
4秒前
hhh发布了新的文献求助10
5秒前
奈何完成签到,获得积分10
5秒前
sia发布了新的文献求助20
5秒前
YuJiao发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
华仔应助科研小白菜采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
追寻怀亦发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
所所应助科研通管家采纳,获得100
8秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7349710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8961468
关于积分的说明 19034361
捐赠科研通 6999597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220790
关于科研通互助平台的介绍 2385563
邀请新用户注册赠送积分活动 2201125